基槽支護設計方案目錄工程概況一?工程概述二?場地工程地質及水文地質條件三?溝槽四周環境及工程特點分析溝槽工程設計方案一?降水工程設計二?溝槽支護工程設計三?土方開挖設計四?溝槽變形(沉降?水平位移)觀測設計方案五?支護結構施工六?主要技術要求七?質量檢測八?質檢九?其它附:溝槽支護設計計算書附圖:工程概況一?工程概述擬建高新西區西南片區成都富士(803項目)周邊電子路改造排水工程,場地位于成都市高新西區,羊西線以南,南北干道以東,廣場路以西,清水河以北的區域內,電子路其中一段,起點10+46.167(道路中心坐標X=31449.084,Y=3767.224),H=550.62,終點39+64.378(道路中心坐標X=29440.645,Y=5837.318))?電子路污?雨水管線溝槽開挖嚴格按照設計放坡要求進行施工,由于本工程污?雨水管線溝槽開挖兩側部分施工段存在現有建筑物?構筑物?臨時設施?小三線等在溝槽開挖線內,不具備設計放坡條件,由場地工程勘察資料可知,組成溝槽邊坡的土層為填土?砂卵石層,自身支撐能力較差,我公司本著技術可行?經濟合理的原則,在擬建物特性與所掌握的場地地質條件?周邊環境基礎上,對溝槽降水及支護工程?土方開挖作出設計方案?該工程由成都市市政工程設計研究院設計,四川省地質工程勘察院勘察?二?場地工程地質及水文地質條件㈠場地工程地質條件高新西區西南片區三橫五縱道路工程,場地位于成都市高新西區,羊西線以南,南北干道以東,廣場路以西,清水河以北的區域內?場地地貌屬成都平原岷江水系Ⅰ級階地,地勢較平,地貌單一;沿線路分布有漁塘?居民區?溝渠?耕地及老公路?地勢總體較平坦,局部起伏較大?根據四川省地質工程勘察院勘察提供的巖土工程勘察報告場地鉆探深度范圍內的地層自上而下為:場地地基土主要由第四系上更新統沖洪積層(Q4al+pl)組成,上覆第四系全新統填土層(Q4ml)組成?詳見勘察報告?地基土物理力學參數建議值表指標土名重度粘聚力標準值內摩擦角標準值壓縮模量變形模量容許承載力基底摩擦系數人工挖孔灌注樁允許開挖邊坡值樁端土極限端阻力標準值樁周土極限摩阻力標準值γCΦEsEoσ0μqPKτ1坡比KN/m3KPa度MPaMPaKPa/KPaKPa雜填土/////600.25//1:1.5素填土1610103/850.25//1:1.5粉質粘土1940115/2000.3/621:1粉土1920204/1200.3/401:1.25粉砂19/22651000.4/201:1.5細砂19/23761000.4/201:1.5中砂19.5/25871100.4/501:1.5稍密卵石21/3523212600.518001001:1中密卵石22/3834285000.536001201:0.5密實卵石23/4048377500.560001501:1.5㈡場地水文地質條件場地地下水主要賦存于地基下部卵石層中,為松散巖類孔隙潛水,主要接受大氣降水?地下側向逕流補給,于地勢較低處排泄或從井中人工排泄?勘察期間實測地下水位埋深1.55~4.8m,該水位埋深變化較大,是受場地位置的影響?據地下水動態長期觀測資料,場地地下水位年變幅1.5-3.0m,年平均豐水期最高水位埋深約1.0m?滲透系數約15-20m/d?三?溝槽四周環境及工程特點分析1?本工程污?雨水管線溝槽開挖兩側部分施工段存在現有建筑物?構筑物?臨時設施?小三線等在溝槽開挖線內,不具備設計放坡條件?2?本工程溝槽開挖長度約2900余米,場地地面高差起伏較大,開挖最大深度約9.1米?根據《成都地區建筑地基基礎設計規范》溝槽工程安全等級劃分,擬建溝槽開挖安全等級為二級?3?根據甲方提供的資料信息本溝槽工程需詳細探測了解清楚的情況主要有:詳細探測了解清楚溝槽四周影響范圍內的市政地下管線及防空洞等情況?4?溝槽溝槽土壁以土層和卵石層為主,溝槽開挖后形成高度為約3.0m~9.1m左右的邊坡,應充分考慮土體的時空效應及蠕變性,土方開挖分層開挖,遇到土層較差位置,每層土開挖深度不易超過1.0米?溝槽工程設計方案一?降水工程設計根據設計提供的地質水文資料和設計圖紙,本工程溝槽深度最深達9米多,為保證施工期間地下水位降到溝槽底0.5m以下?根據降深要求和滲透系數綜合考慮,擬定本工程采用深井井點進行降水?同時對于深井不能解決的地表水?養護水及施工用水等,采用在溝槽兩邊設置50㎝×50㎝排水邊溝進行明排,每80m設集水井一座,集水井按一臺?100潛水泵根據現場情況進行抽水?施工范圍內抽出的水將通過輸水管進入沉砂井并經過排水溝排入的原既有管溝排出施工現場?一?降水井設計按溝槽開挖深度及基礎埋深進行考慮,具體設置根據鑿井時每口井的洗井出水情況?施工期間按施工需要以及抽水時動水位變化情況,現場調整抽水井數和抽水時間?根據現場調查,803項目施工用水降水井明排溝渠離本工程溝槽開挖最近點不足20米,在設計降水井井點布置時適當加密?(一)設計依據1?《建筑與市政降水工程技術規范》(JGJ/T111-98)2?《供水管井技術規范》(GB50296-99)3?溝槽要求4?本場地巖土工程勘察臨時資料5?《建筑溝槽工程技術規范》(YB9258-97)6?《建筑溝槽支護技術規范》(JGJ120-99)(二)降水技術要求1?降水技術要求1)降水面積:2900×15m=43500平方米2)基坑最大挖深度:9.1米?3)要求水位降深:至少9.6m4)降深要求:按正常地下水位-2m設計?5)水位下降值:S=7.6m2?涌水量計算Q=1.366K式中Q---基坑涌水量;K---土壤的滲透系數;取20m/d或0.833m/hH---潛水含水層厚度;取20mS---基坑水位降深;取7.6mX0=sqrt(A/π)=117.7m;R---降水影響半徑;R=1.95S≈273m據計算,將場地地下水位降至-9.6m,則施工段地下水排量Q=18380.54m3/d?濾水管直徑按d=300mm考慮,濾水管長度按LL=2m考慮,則單根井點的涌水量為:q=20×3.14dLL=168.51m3/d井點管總個數n=1.1Q/q=119.98≈120根井點管的間距D=2900/(120-1)≈24.37m取20米?單側井點總個數為2900/20+1=146口?3?降水井井深計算Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5+Hw6(Hw1溝槽深;Hw2溝槽底至水位深度;Hw3水力坡度=iro;Hw4水位變幅;Hw5過濾器工作長度;Hw6沉砂管長度)經計算:井深為20.0m?4?降水井布置及數量針對該場地及周邊環境實際情況作出降水方案如下1)降水井井數共成井146口?2)降水井深度均為20米?3)降水井井徑Φ300(管外徑Φ350,成孔孔徑Φ600)?4)有效過濾器長度為2米?井壁采用水泥井管?5)降水井使用時間:8月28日至12月31.降水井排水采用管道內排水系統,并在現場設沉砂池10個?井內排水由泵管就近接入沉砂池,最終排入市政雨排水管道?二?溝槽支護工程設計從地質情況可以看出,構成邊坡的土多為松散土,邊坡屬不穩定邊坡,溝槽開挖無天然放坡條件,溝槽邊坡只有采取可靠的支護措施,才能確保溝槽開挖及地下結構物施工的安全,減少土石方挖運工作量,不影響周邊建筑物?構筑物的安全,避免損壞市政管線?㈠溝槽支護方案選擇根據場地現狀,溝槽開挖后邊壁土質較差,同時考慮溝槽較長,溝槽周邊存在市政電力淺溝及各種管網,臨時設施,因此場地放坡空間有限?溝槽最大開挖深度9.1米,對溝槽安全程度的要求較高,需選擇適合本工程的支護方案來保證溝槽的安全使用?根據本場地工程地質條件及場地環境條件,并考慮場地的通行荷載及場邊堆載,結合經濟技術指標,本工程擬采用網噴結合噴錨支護措施?(二)設計依據:(1) 本工程地質勘察資料?溝槽施工參數?溝槽四周環境資料(2) 《錨桿噴射砼支護技術規范》(GB50086-2001)(3)《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)(4)《建筑地基基礎設計規范》(GBS50007-2002)(5)《混凝土結構設計規范》(GBS50010-2002)(6)《建筑溝槽支護技術規程》(JGJ120-99)(7)《溝槽土釘支護技術規范》(CECS96:97)(8)《鋼筋焊接及驗收規程》(JGJ18-2003)(9)《建筑溝槽工程技術規范》(YB9258—97)(10)《理正深溝槽支護結構設計軟件F-SPW》(三)溝槽支護設計計算:本溝槽工程設計時考慮正常的施工材料堆放荷載及周邊通行荷載為距離溝槽邊均布12KN/m2荷載;本工程設計采用上述荷載?溝槽最大深度為自然地面下9.1m,溝槽安全等級二級,即重要性系數為K=1.0?設計溝槽安全使用期限為6個月?我公司遵循經濟?合理?安全的原則,對本工程采用以噴錨支護形式?1?設計參數取定①場地內主要土層的物理力學參數(見地勘報告)?本工程設計按照土層最不利位置進行計算②支擋最大高度為9.1m,溝槽周邊2m范圍外按12KN/㎡均布荷載進行設計?③由于溝槽較長,場地高差變化較大,溝槽開挖深度3m~9.1m,本工程按照最大開挖深度及土層最不利位置進行計算④開挖深度小于3.0米位置,采用網噴支護,開挖深度大于3.0米采用噴錨支護,噴錨支護錨桿施工按照自上而下順序施工?2?支護設計計算書及簡圖此部分為理正溝槽支護軟件計算,設計計算簡圖?設計基本參數?坡線參數?超載參數?整體穩定計算結果及抗傾覆穩定驗算結果滿足溝槽安全及正常使用要求?詳見設計計算書?噴錨具體設計如下:噴錨支護溝槽最大開挖深度為9.1米:豎向設置5排錨桿,長度分別為6m,5m,4m,4m,3m,錨桿材料為Φ48鋼管,壁厚為3.0mm;錨桿水平間距:Sv=1.5m,錨桿縱向間距:Sh=1.5m;噴射砼C20,面層厚度8.0cm,鋪設φ6.5@250㎜×250㎜鋼筋網片,縱橫方向用Φ14鋼筋@1500㎜×1500㎜與錨桿焊接連接?錨桿布置及噴錨結構圖見附圖,計算書附后3.排水系統設置:⑴排水系統為地表排水系統?支護內部排水系統?⑵噴錨支護過程中對溝槽四周支護范圍內地表進行修整,在溝槽護壁上口1.0m范圍內用噴射砼封閉地面,防止地表水進入溝槽支護體內?在溝槽外8米設60㎝×60㎝截水溝?⑶噴錨支護過程中及時設置排水孔?可在支護面層背部設置Ф25mmPVC管排水(間距為1500㎜×1500㎜,尺寸為100㎜×100㎜,隨著施工開挖過程,按一定間距在邊壁開鑿,以便支護完成后能將砼面層后的可能積水排出?在地表水豐富地段適當加密4?錨桿注漿錨桿施工完成后,應進行灌漿?漿液采用32.5純水泥漿,水灰比不超過0.45~0.50,灌漿壓力宜控制在0.5MPa左右,漿液應攪拌均勻,隨攪隨用,并在漿液達到初凝前用完,在砂漿未完全固化前,不得拉拔和移動錨桿?三?土方開挖設計1?溝槽底至自然地面下最大深度約為9.1m,2?溝槽土方開挖根據溝槽支護的具體技術要求進行開挖,整個溝槽分層分段開挖,土方機械開挖每層控深作業面高度1.5~2.0m,待上一作業面施工完成后,支護體系達方可進行下一作業面的開挖,嚴禁超前超挖,遇土層較差時(如粉土或砂土層),開挖控深不大于1.0m?四?溝槽變形(沉降?水平位移)觀測設計方案1?溝槽主要監測項目報警值要求監控值:是設計過程中的控制值,有時可以用最大允許值作為監控值?報警值:是在施工過程中需要采取處理應急措施的值?溝槽降水含砂量:監控值:1/2萬;報警值:1/1萬;支護結構水平位移:監控值:3/1000H;報警值:1/1000H;H為溝槽開挖深度;溝槽周邊地面沉降:監控值:20mm;報警值:10mm?周圍臨近建筑沉降:沉降差小于規范要求?2?沉降觀測方案(一)沉降觀測的主要技術要求(1)中華人民共和國國標《工程測量規范》(GB50026-93);(2)中華人民共和國行標《建筑變形測量規程》JGJ/T8—2007;(3)中華人民共和國國標《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002?(4)建筑溝槽工程監測技術規范GB50479-2009?3?設立沉降觀測點⑴溝槽變形觀測點的布設我公司根據該工程的具體情況共布設變形觀測點?⑵溝槽周圍變形范圍內(2倍溝槽深度)無老建筑物,不設置沉降觀測點?五.支護結構施工1.溝槽工程采用順作法施工?2.施工總順序:1)定位測量(包括基礎軸線?基礎外緣線?溝槽開挖線等);2)補充降水井施工(施工期間已有降水井應停止抽水);3)人工降水,同時進行地面變形觀測標志的埋設和進行觀測;3.噴錨支護施工1)錨噴圍護結構在施工中嚴格控制開挖工況,應做到挖一層做一層支護,待注漿達到一設計強度后再開挖下層土體?施工中應加強監測,根據錨噴圍護結構的變位情況及時調整施工工況和施工速度?嚴格控制錨桿的打入長度和注漿量?注漿壓力等參數,保證施工質量的可靠性?2)施工單位應按設計和規范要求組織施工,錨噴圍護結構施工前應對現場情況進行復核和放樣,為避讓障礙物和建筑基礎,錨桿位置可作適當調整?3)錨噴圍護結構施工參照國家標準《建筑溝槽支護技術規程》(JGJ120-99)中有關規定執行,錨桿定位誤差小于50mm,孔斜誤差小于±1°;錨桿采用一次注漿工藝,注漿壓力小于等于上覆壓力的兩倍.如遇特殊情況,錨桿施工應增大水泥摻量并適當加長?5)噴射砼施工應滿足國家標準《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)有關規定,噴層砼強度為C20,水灰比0.45,粗骨料粒徑5~0mm?正式施工前,應摸清地下障礙物及淺部不良地質現象,必要時事先作處理,以免中途停工延誤工期.6)挖土期間應確保坑內土體處于較干燥狀態,防止坑外明水倒灌入坑內.一旦發現圍護面板有滲漏必須立即封堵,否則將影響溝槽的穩定性.7)土方工程應根據錨噴圍護結構要求進行分層分塊開挖,最后300mm土體應人工撿平,嚴禁超挖.開挖到底后應立即澆搗墊層至圍護體邊,以減少溝槽暴露時間.4.降水井施工要求:1)降水井井管內直徑300mm,成孔孔徑不小于550mm;2)每口井上部井壁管9m,下部進濾管12m,纏絲間距為3mmm,填礫厚度大于10cm,填礫直徑為5~10mm,下部為4~6mm?3)施工流程:按設計測放井點→鉆機就位→鑿井至設計深度→清洗井內泥漿,且立即下管并投擲濾料(濾料用φ5~10mm礫石,填至進口下2.5m后改用粘性土)→洗井至井水清澈后完成一口井的鑿井施工?4)放線:根據《溝槽降水及護壁平面布置圖》和現場紅線點,用經緯儀結合鋼尺施放降水井位置?5)成孔:在降水井施工位置用CZ-22型鉆機沖擊鉆進,泥漿護壁,成孔時應注意垂直度和孔徑,以及泥漿用量,終孔前用皮尺仔細測量孔深?6)下井管:在檢查鉆孔深度和直徑后,用鉆機卷揚機將井管下入孔中,施工時注意井管之間對口吻合和焊接牢固,以及井管應居中,井管下入設計深度誤差不得超過10厘米?7)填礫石:將篩分后符合要求的礫石沿井管四周均勻倒入孔中,施工時應保持井管垂直?8)洗井:用空壓機將護壁泥漿洗出孔外,泥漿應清洗干凈,確保地下水能暢通的進入井管.9)含砂量不大于1/20000六.主要技術要求1.材料要求1)錨噴面板和樁間防護板噴射混凝土設計強度為C20;2)錨桿注漿水灰比為0.45~0.50;4)φ為HPB235熱軋鋼筋(本工程鋼筋直徑小于8),Φ為HRB335熱軋鋼筋(本工程鋼筋直徑大于8)?2.施工注意事項1)溝槽開挖圍護屬臨時施工措施,雖考慮一定數量的坡頂地面荷載的影響,溝槽形成后,應盡快完成圍護結構和基礎施工,并應對地面以下部分進行回填,縮短溝槽側壁暴露時間;2)雖然工程勘察資料未發現場地內存在不良地質現象,但部分地層土層較厚與地下水較豐富,而溝槽頂部臨近存在建建筑物或構筑物,為避免溝槽開挖出現不良后果,開挖時應嚴格遵循施工順序,并在全面開挖前應在不同的地段進行試驗段開挖,試驗段長度可取20.0m,在試驗段無問題時,開挖斷面再全面展開;3)自溝槽開始開挖至圍護結構完成施工期間,應按要求對溝槽進行監測?當監測發現邊坡或建筑物出現過大位移或沉降時,應及時通知設計及相關單位?4)溝槽開挖時,必須分段開挖,分段支護,嚴禁無序大開挖和大范圍爆破作業;5)出現工程地質條件與勘察報告不符或施工現場情況與設計條件?要求不符的情況時,須及時通知設計單位?6)圍護體施工前應查明場地臨近埋藏物的具體分布位置和深度,如與本圖存在矛盾,須及時確定具體加固方案?7)降水及維護:(1)在降水井施工完成后至抽水開始前,先測定靜止水位;抽水開始后,每天觀測水位?水量三次并記錄;水位達到設計降深趨于穩定時,每天觀測水位?水量一次并記錄;根據水位?水量記錄;(2)注意測定降水中的含砂量,發現超標應及時采取措施予以消除;(3)降水期間應對抽水設備及運行狀況進行維護檢查(特別是水泵),發現問題及時處理;(4)注意保護進口,防止雜物調入井內;經常檢查排水溝,防止滲漏;發生停電時,應及時更換至備用電源,保持正常降水(施工現場應有備用150KW發電設備4臺)?七.質量檢測1?鋼筋?水泥?混凝土試塊等常規送檢:2.噴射混凝土抗壓試驗,試驗塊數量為每500平方米一組八.質檢1.施工單位必須對每段噴錨做好一切施工記錄,并按規定留混凝土試件,作出試壓結果.將上列資料整理好,提交有關部門檢查和驗收?九?安全文明施工措施和施工應急預案;成立安全應急救援領導小組:組長:劉久明()副組長:王曉春()陳偉()組員:王治伍葉莉陳其斌熊科黃浩王小東李濤根據本工程特點及我公司的施工經驗,該工程最易發生溝槽垮方?塌方等安全事故,其具體應急程序如下:溝槽垮方發生后,首先應急預案領導小組立即進入搶險,具體程序如下:1.撥打119和120?2.確定溝槽垮方埋沒的人員和具體位置?3.立即組織所以管理人員和工人自救,并立即上報領導;4.同時一部分人清理路上障礙,確保急救車輛的行駛暢通?5.對無人員傷亡和對建筑物無影響的垮塌,救援的目的主要是防止垮塌進一步發生?事前預防措施:1.溝槽開挖放線,必須按設計要求和施工方案上坡度放坡,不能善自變小坡度;對不能滿足放坡條件的段落進行邊坡支護?2.派專人對溝槽土方進行報警監控;3.溝槽兩邊堆放材料(土方)必須按規范要求執行?十?其它1?該工程地質條件較復雜?周邊環境要求較高,施工單位應制定詳細的安全文明施工措施和施工應急預案;2?若基礎局部加深,造成溝槽超挖,應根據實際加深情況交設計單位驗算確認,并出具相應的變更手續;3?施工時應注意觀察臨近建筑物或構筑物的變形及地下設施的保護,如遇異常情況,請及時與設計人員協商;4?溝槽可能出現局部加深的情況,可能出現設計變更,其他未盡事宜,須符合相關規范規程之要求?----------------------------------------------------------------------驗算項目:噴錨設計計算書----------------------------------------------------------------------[驗算簡圖]----------------------------------------------------------------------[驗算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數]所依據的規程或方法:《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-99基坑深度:9.100(m)基坑內地下水深度:10.000(m)基坑外地下水深度:10.000(m)基坑側壁重要性系數:1.000土釘荷載分項系數:1.250土釘抗拉抗力分項系數:1.300整體滑動分項系數:1.300[坡線參數]坡線段數1序號水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)13.1879.10070.7[土層參數]土層層數5序號土類型土層厚容重飽和容重粘聚力內摩擦角釘土摩阻力錨桿土摩阻力水土(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)1雜填土1.00016.018.09.06.015.015.0分算2粘性土0.50019.018.040.011.062.062.0分算3粉土1.00019.018.020.020.040.040.0分算4細砂0.50019.018.00.023.020.020.0分算5卵石10.65022.032.00.038.0230.0230.0合算[超載參數]超載數1序號超載類型超載值(kN/m)作用深度(m)作用寬度(m)距坑邊線距離(m)形式長度(m)1滿布均布12.000[土釘參數]土釘道數5序號水平間距(m)垂直間距(m)入射角度(度)鉆孔直徑(mm)長度(m)配筋11.5001.50015.0606.0001E1221.5001.50015.0605.0001E1831.5001.50015.0604.0001E1841.5001.50015.0604.0001E2051.5001.50015.0603.0001E18[花管參數]基坑內側花管排數0基坑內側花管排數0[錨桿參數]錨桿道數0[坑內土不加固][內部穩定驗算條件]考慮地下水作用的計算方法:總應力法土釘拉力在滑面上產生的阻力的折減系數:0.500*******************************************************************[驗算結果]*******************************************************************[局部抗拉驗算結果]工況開挖深度破裂角土釘土釘受拉荷載抗拔承載抗拉承載滿足系數號長度標準值力設計值力設計值(m)(度)m)Tjk(kTuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉12.00040.7023.50044.316.00020.128.540.71.1351.62235.00047.616.0001.525.340.713.86622.27125.00019.6135.691.65.5433.74546.50049.416.0001.422.40.712.97223.50525.00018.5117.091.65.0483.95234.00021.6105.091.63.8933.39858.00050.516.0001.319.740.711.80624.39725.00017.999.891.64.4714.10234.00020.886.691.63.3323.52744.00029.6106.6113.12.8803.05469.10051.116.0001.317.740.710.83624.90925.00017.587.791.64.0124.18834.00020.473.891.62.9023.60144.00029.093.2113.12.5713.118